盐酸小檗碱调节MTP启动子甲基化与肝脏脂肪含量的关系

我课题组初步研究发现盐酸小檗碱（BBR）降低高脂饮食饲养的大鼠肝细胞内甘油三酯（TG）含量，上调肝脏微粒体甘油三酯转运蛋白（MTP）表达。为证明BBR通过降低MTP启动子区域甲基化程度，使肝脏MTP表达上调而减少肝脏脂肪含量，拟用高脂饮食诱导的大鼠脂肪肝模型，BBR干预16周，观察BBR是否降低MTP 启动子区域甲基化程度上调MTP mRNA表达；为了进一步探讨BBR降低MTP启动子甲基化程度的机制，在游离脂肪酸诱导的肝细胞脂肪变性模型上，以siRNA干扰Dnmt-1的表达和5-氮杂-2'-脱氧胞苷抑制其活性，观察BBR上调MTP表达是否受到影响，证明BBR可能通过增加Dnmt-1表达或/和活性来降低MTP启动子区域甲基化程度，引起MTP mRNA的表达上调从而减少肝脏脂肪沉积，为BBR治疗非酒精性脂肪肝病从而防治糖脂代谢紊乱提供理论依据。

研究背景：多项前瞻性研究发现NAFLD 对代谢综合征、2 型糖尿病及心血管疾病（CVD）具有一定预测意义。近年来发现盐酸小檗碱（berberine，BBR，又名黄连素）具有调脂、改善胰岛素抵抗的作用。我课题组同期采用高脂饮食诱导8 周的SD 大鼠NAFLD 模型，高脂饮食可导致微粒体甘油三酯转运蛋白（MTP）mRNA 水平明显降低，而给予BBR 后能上调该基因的表达。国外一些研究发现MTP 基因的表达下调在动物水平和人体水平均能促进肝细胞脂肪沉积。引起基因表达水平改变的原因主要包括基因突变、DNA 表观遗传学修饰。MTP 基因单个位点的突变无法解释人群中NAFLD 的高患病率，因此需要探索其他可能引起MTP mRNA 水平下降的原因。.研究方向：高脂饮食导致肝脏脂肪沉积，盐酸小檗碱能够减轻肝脏脂肪沉积，且能够上调肝脏MTP基因的表达。我们进一步研究：1.高脂饮食可能增加MTP 启动子区域CpG 位点甲基化程度，使MTP mRNA水平降低，导致肝脏脂肪沉积；而BBR 可能通过降低MTP 启动子区域甲基化程度来上调MTP 表达，减少肝脏脂肪沉积。２：高脂饮食及BBR是否改变了DNA 甲基转移酶-1（Dnmt-1）的活性？.主要内容：从动物和细胞水平探索 MTTP DNA甲基化在高脂饮食诱导的脂肪沉积及BBR减轻肝脏脂肪含量中的机制。重要结果：.BBR干预16 周能明显减轻NAFLD 大鼠体重、内脏脂肪总量及肝脏的湿重，改善脂代谢紊乱。对MTP基因表达异常的机制进行研究，结果表明高脂饮食饲养大鼠肝脏MTTP 启动子区域平均甲基化水平显著高于正常饮食对照组。并且BBR 显著减低这些CpG 位点的甲基化程度（最多至30%）。相关性分析结果表明-113 和-20CpG 位点的甲基化程度与MTTP mRNA 水平呈显著负相关。这些研究结果提示高脂饮食导致肝脏MTTP 基因启动子区域高度甲基化，影响MTTP 的转录，从而引起MTTP mRNA 水平的下降。测定肝脏DNA 甲基转移酶-1（Dnmt-1）mRNA 和蛋白水平在各组之间无明显差别。提示高脂饮食及BBR导致肝脏MTP基因DNA甲基化程度改变的机制与Dnmt-1无关，可能存在其他的机制。在细胞水平证明盐酸小檗碱及5-Aza-C能上调MTP基因的表达。提示盐酸小檗碱通过抑制甲基转移酶而而调节肝细胞MTP甲基化程度。